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3.巡航装置的发展 低速巡航时，涡轮转速降低，会让涡轮各段效率下降。因此，涡轮的低速经济性反而不如往复机。为此，在1902年下水的驱逐舰韦洛克斯(Velox)上，每个涡轮组前加了1个3缸3胀蒸汽往复机作为巡航汽机。每个巡航汽机功率为150马力。低压正车涡轮和倒车涡轮在同一个壳中，通过可卸爪联轴器(detachable claw coupling)连接巡航汽机，驱动内侧轴，高压涡轮驱动外侧轴。12节或13节以下时，蒸汽依次流过巡航汽机、涡轮组。12节或13节时，联轴器断开。其布局图如下。 1903年下水的驱逐舰伊甸(Eden)，采用1个3轴涡轮组，高压正车涡轮驱动中央轴，2根翼轴各由1个同壳的低压正车涡轮和倒车涡轮驱动。左低压正车涡轮和倒车涡轮连有1个高压巡航涡轮，右低压正车涡轮和倒车涡轮连有1个中压巡航涡轮。14节以下时，蒸汽依流过高压巡航涡轮、中压巡航涡轮和主涡轮组。14节到19节，高压巡航涡轮断掉，蒸汽依流过中压巡航涡轮和主涡轮组。19节以上，高压巡航涡轮、中压巡航涡轮断掉，蒸汽只流过主涡轮组。其布局图如下。 在韦洛克斯、伊甸和往复动力驱逐舰的多种巡航速度的水耗比较中，在11节时，韦洛克斯最低，伊甸最高；在13节时，往复动力驱逐舰最低，韦洛克斯最高；15节时，伊甸最低，韦洛克斯最高。可见，韦洛克斯的巡航速度较低。于是1906年，为了满足当时的海军战术，韦洛克斯的巡航汽机换成了巡航涡轮以提高巡航速度。 1902年，英国决定在3等巡洋舰紫水晶(Amethyst)上采用帕森斯涡轮。其布局类似伊甸，如下图。同其往复动力姊妹舰比较水耗，10节时，紫水晶高于往复动力；14节时，紫水晶逼近往复动力；18节、20节时，紫水晶低于往复动力，并显示出航速越高低得越多。同时，涡轮不但起停快，还加速快。这些比较，肯定了涡轮在战舰上的价值。 无畏(Dreadnought)作为第1艘涡轮动力战列舰，每个涡轮组只安装1个巡航涡轮，这除了重视高巡航速度外，减少了中央隔壁的开孔从而增加了其水密性。无敌级战列巡洋舰也延续这种布局，但由功率增加，转速rpm减少以提高推进效率，再加上更省煤的粗水管锅炉，装甲带最大厚度只有感人的6in。这种涡轮布局如下图。 德国战列巡洋舰冯德坦恩(Von der Tann)，1个涡轮组安装高压巡航涡轮，另1个安装中压巡航涡轮。低速巡航时，蒸汽依流过高压巡航涡轮、中压巡航涡轮，再分流流过2个主涡轮组。高压巡航涡轮到中压巡航涡轮的汽管，中压巡航涡轮到另1个涡轮组的汽管，不得不穿过中央隔壁。由于采用更轻的细水管锅炉，装甲带最大厚度达到250mm，当然代价是更小的续航力。这种涡轮布局也被美国战列舰设计采用，如下图。 1911年，在更大的战舰上，如英国战列巡洋舰不倦(Indefatigable)，为了使涡轮更紧凑，以应对功率的增加，巡航涡轮跟高压正车涡轮共用1个壳。这种情况下的巡航涡轮在当时叫做巡航要素(cruising element)，后来称作巡航段(cruising stage)。高速时，蒸汽通过1个旁通阀绕过巡航要素，这种模式后来称作内旁通(internal bypass)。相比巡航涡轮，用低功率经济性换来更大的主涡轮尺寸，有巡航要素的高压正车涡轮结构如下图。 英国大型驱逐舰敏捷(Swift)使2个涡轮组4轴推进的布局。敏捷排水量2170吨，正式试航时输出35000马力，达到35.3节。其涡轮布局类似冯德坦恩，用横向隔壁取代了纵向隔壁，如下图。 英国小型驱逐舰莫霍克(Mohawk)，使用1个3轴涡轮组。莫霍克吃水8.9ft时，排水量865吨，输出14500马力，达到34.51节。其涡轮布局类似透平尼亚，也用于鱼雷艇，1个巡航涡轮连接到同壳的低压正车涡轮和倒车涡轮，如下图。 |
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